Ioonpaaride

Ioonpaarid on lahuses eksisteerivad vastasmärkide ioonide paari, mille vahel toimib tugev elektrostaatiline tõmme. Tavaliselt lahustuvad ioonid lahuses eraldi, kuid teatud tingimustel võivad kation ja anioon moodustada ioonpaarideks. Ioonpaaride olemasolu ja tugevus sõltub lahusti dielektrilistest omadustest, ioonide suurusest ja laengust ning nende vahelisest interaktsioonist.

Need ioonpaarid jagunevad peamiselt kaheks: kontaktioonpaarid, kus ioonid on otse üksteisega kontaktis, ja lahusti eraldatud ioonpaarid, kus lahusti molekulid vahendavad või eraldavad ioonid, kuid ioonide vahel säilib suhteline elektrostaatiline tõmme. Kontakti ioonpaaride teke on tõhusam madalate dielektrilist konstantidega lahustites, samas kui lahusti eraldatud ioonpaarid esinevad rohkem polariseeritud või eraldatud keskkondades.

Nähtus on oluline lahustites sise- ja reaktsioonimehhanismide mõistmisel. Polarsetes lahustites, nagu vesi, on ioonid tavaliselt dissotsieeritult ja ioonpaaride osakaal on väike; mittepolaarsetes või madala dielektrilise konstantiga lahustites võivad ioonpaarid olla märkimisväärsed ning mõjutada reaktsioonide kiirust ja transporti. Ioonpaarid on oluline mõte elektrolüütide omaduste, faasitranslatsiooniga katalüüs ja orgaaniliste sünteesi mehhanismide mõistmisel.

Uurimisel kasutatakse meetodeid nagu juhivuse mõõtmised (conductivity), NMR-, IR- ja Raman-spektroskopia, UV-Vis-spektroskoopia ning mass-spektrometria, samuti teoreetilised mudelid (näiteks Fuossi ja kaasautorite teooriad) ioonpaaride stabiilsuse ja kontsentratsiooni hindamiseks. Näide: NaCl lahuses vees on tavaliselt täielik dissotsiatsioon, samas kui mittepolaarsetes lahustites võib tekkida märkimisväärne ioonpaaride kogus.